针对异构网络中终端移动的动态蜂窝选择方案研究

摘要

在传统的异构蜂窝选择方案中，存在上下行链路覆盖不平衡以及宏蜂窝终端的上行传输信号对小蜂窝基站的干扰等问题。蜂窝范围扩展技术与几乎空子帧技术等被认为是解决相关问题的有效方法，但性能还缺乏验证。该学位论文研究了上行蜂窝范围扩展方案与基于几乎空子帧的下行蜂窝范围扩展方案，发现蜂窝范围扩展技术能够明显提升上行链路的性能。但是，若微微蜂窝的上下行链路接入范围均按照同样的方式扩展，则下行链路性能将受到负面影响。为了解决这一问题，研究了下行链路基于几乎空子帧的蜂窝范围扩展方案，发现将蜂窝范围扩展与几乎空子帧联合应用可以有效地提升下行链路性能，并且恰当的蜂窝范围扩展偏置值与几乎空子帧空子帧比例能够获得对应系统最大最小公平的配置方案。
　　在异构蜂窝选择博弈中，所有终端都希望尽可能获得最大的收益，而纳什均衡对应终端的蜂窝选择结果可以让系统获得相对较优的性能。然而在动态的网络场景中，终端会不断地移动，使得传统搜索纳什均衡的方法在系统内终端动态变化导致此前选择的结果偏离原纳什均衡的情况下无法非常快速地重新逼近新的纳什均衡。因此，提出了一种逼近纳什均衡的动态蜂窝选择方法，借助设计的经验公式，快速调整终端的蜂窝选择策略，使整个系统始终保持逼近纳什均衡。
　　此外，在异构蜂窝网络场景中，可能存在部分终端为了自身性能的小幅提升而采用严重干扰周围终端的策略的问题。因此，尝试通过调整接入价格来改变终端蜂窝选择策略。仿真结果表明，该方案可以使得更多的终端选择接入微微蜂窝基站，降低了宏蜂窝终端对微微蜂窝基站产生的上行干扰，减轻了宏蜂窝基站的负载压力，并且通过适当设计花费效用函数的权重值来提升整个系统的性能。

目录

声明

致谢

摘要

第一章 绪论

1．1 课题研究背景及意义

1．1．1 异构蜂窝网络

1．1．2 蜂窝选择优化

1．1．3 蜂窝选择博弈

1．2 蜂窝选择国内外研究现状

1．2．1 蜂窝选择优化的研究现状

1．2．2 蜂窝选择博弈的研究现状

1．3 论文研究内容及创新点

1．4 论文结构安排

第二章 基于负载均衡与干扰协调联合优化的蜂窝选择方案

2．1 引言

2．2 系统模型

2．2．1 异构蜂窝上行传输模型

2．2．2 异构蜂窝下行传输模型

2．3 异构蜂窝网络的上下行蜂窝选择优化方案

2．3．1 上行蜂窝范围扩展方案

2．3．2 基于几乎空子帧的下行蜂窝范围扩展方案

2．4 性能仿真结果分析

2．4．1 上行蜂窝范围扩展方案的仿真结果分析

2．4．2 基于几乎空子帧的下行蜂窝范围扩展方案的仿真结果分析

2．5 本章小结

第三章 逼近纳什均衡的动态蜂窝选择方案

3．1 引言

3．2 系统模型

3．3 逼近纳什均衡的动态蜂窝选择方案

3．3．1 在短周期内通过经验公式粗略调整蜂窝选择策略

3．3．2 在长周期内通过改进的Milchtaich算法精确调整蜂窝选择策略

3．5 性能仿真结果分析

3．5．1 仿真场景设计

3．5．2 基于Q学习的蜂窝选择算法

3．5．3 方法性能对比

3．6 本章小结

第四章 强干扰下纳什均衡坍塌效应问题研究

4．1 引言

4．2 系统模型

4．5 蜂窝选择博弈纳什均衡坍塌场景的探索

4．5．1 坍塌效应

4．5．2 开放式蜂窝场景

4．5．3 封闭式蜂窝场景

4．5．4 密集终端蜂窝场景

4．6 通过调整接入价格改变蜂窝选择策略

4．7 本章小结

第五章 总结与展望

5．1 论文的内容总结

5．2 研究展望

参考文献

攻读硕士学位期间的学术活动及成果情况